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Hintergrund der Erfindung
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Gebiet der Erfindung
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Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Trommelwaschmaschine sowie auf ein mit ihr durchzuführendes Verfahren zum Betreiben derselben, und genauer gesagt auf eine Trommelwaschmaschine zum schnellen und präzisen Ermitteln der Vibration eines Waschtroges sowie zum einfachen Ermitteln der übermäßigen Vibration und Exzentrizität des Waschtroges.
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Diskussion des Stands der Technik
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Im Allgemeinen ist eine Trommelwaschmaschine eine Vorrichtung zum Waschen von Wäsche mit Hilfe einer durch die Antriebskraft eines Motors drehbaren Trommel, während sich Waschmittel, Wasser und Wäsche in ihr befinden.
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In der Trommelwaschmaschine wird die Wäsche nur minimal beschädigt und verwickelt, und ein Schlagen und Reiben der Wäsche wird vermieden.
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Nachstehend wird eine herkömmliche Trommelwaschmaschine mit Bezug auf die angefügten Zeichnungen beschrieben.
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1 zeigt eine Querschnittsansicht zur Erläuterung der inneren Struktur einer herkömmlichen Trommelwaschmaschine, 2 zeigt eine Querschnittsansicht eines Kugelsensors aus 1, und 3 zeigt eine Grafik mit der Motordrehzahl (min-1) der herkömmlichen Trommelwaschmaschine über die Zeit während des Entwässerungsdurchlaufs.
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Wie in 1 gezeigt, umfasst eine herkömmliche Trommelwaschmaschine ein Gehäuse 1, das eine äußere Form bildet, einen Waschtrog 4, der im Gehäuse 1 eingebaut ist und durch eine Feder 2 und einen Dämpfer 3 gepuffert ist, eine Trommel 5, die drehbar im Waschtrog 4 gelagert ist und eine Vielzahl von Wasserlöchern an ihrem äußeren Umfang besitzt, einen Heber 6, der auf der Innenwand der Trommel 5 eingebaut ist, um die Wäsche auf eine vorbestimmte Höhe anzuheben, damit sie durch die Gravitation herunterfällt, einen Motor 7, der auf der Rückseite des Waschtroges 4 befestigt ist, so dass die Rotationskraft auf die Trommel 5 übertragen wird, eine Gehäuseabdeckung 8, die auf der Vorderseite des Gehäuses 1 befestigt ist sowie einen Wäscheeingang 8A in ihrer Mitte besitzt, eine Tür 9, die schwenkbar in der Gehäuseabdeckung 8 eingebaut ist, um den Wäscheeingang 8A zu öffnen und zu verschließen, eine Steuertafel 10, die an der Oberseite der Gehäuseabdeckung 8 angeordnet ist, um den Betriebszustand der Trommelwaschmaschine anzuzeigen und um die Trommelwaschmaschine zu steuern, einen Hall-Sensor 11, der auf einer Seite des Motors 7 eingebaut ist, um die Drehzahl (min-1) und den Drehwinkel des Motors 7 zu ermitteln, und einen Detektor 30 für übermäßige Vibration, der auf der Rückseite des Gehäuses 1 befestigt ist, um die übermäßige Vibration des Waschtroges 4 zu ermitteln.
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Außerdem befindet sich eine Abdeckplatte 12 auf der Oberseite des Gehäuses 1. Eine Wasserversorgung 15 ist an der Unterseite der Abdeckplatte 12 eingebaut, um den Waschtrog 4 mit Wasser aus einer externen Wasserquelle zu versorgen, wobei sie einen Wasserschlauch 13 sowie ein Wasserventil 14 umfasst.
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Eine Waschmittelversorgung 16 zum Einleiten von Waschmittel zusammen mit Wasser in den Waschtrog 4 ist am Wasserversorgungskanal der Wasserversorgung 15 angeordnet.
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Auf der Unterseite des Waschtroges 4 ist, zum Abpumpen des benutzen Waschwassers während eines Waschdurchlaufes und eines Spüldurchlaufes nach außen, eine Absaugvorrichtung 20 mit einem Absaugschlauch 17, einer Absaugpumpe 18 und einem Absaugbalg 19 eingebaut, und eine Steuerung 21 ist zur Steuerung der Trommelwaschmaschine mit der Steuertafel 10 verbunden.
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Die Steuerung 21 ist auf der unteren oder der oberen Innenoberfläche des Gehäuses 1 eingebaut, wo vorteilhaft Platz für ihren Einbau sowie ihren Anschluß an andere Komponenten vorhanden ist.
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Wie in den 1 und 2 gezeigt, umfasst der Detektor 30 für übermäßige Vibrationen einen feststehenden Teil 32, der an der Rückseite des Gehäuses 1 angebracht ist, einen schwenkbaren Teil 34, dessen eines Ende an dem festen Teil 32 schwenkbar gelagert ist, und dessen anderes Ende vom Waschtrog 4 in einem vorbestimmten Abstand entfernt angeordnet ist, sowie einen Kugelsensor 36, der im schwenkbaren Teil 34 eingebaut ist, um die übermäßigen Vibrationen des Waschtroges zu ermitteln.
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Der Waschtrog 4 kollidiert mit dem anderen Ende des schwenkbaren Teils 34 während der übermäßigen Vibrationen des Waschtroges 4. Der schwenkbare Teil 34 schwenkt dabei durch den ausgeübten Stoß um das eine Ende, das auf dem festen Teil 32 gelagert ist, wenn der schwenkbare Teil 34 mit dem Waschtrog 4 kollidiert.
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Der Kugelsensor 36 umfasst ein mit einer Kugelaufnahmekammer 48 ausgestattetes Sensorgehäuse 40, das an dem schwenkbaren Teil 34 befestigt ist, eine Kugel 42, die beweglich in der Kugelaufnahmekammer 48 vorhanden ist, einen Sender 44, der an einer Seite des Sensorgehäuses 40 befestigt ist und einen Empfänger 46, der auf den Sender 44 gerichtet befestigt ist.
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Das Sensorgehäuse 40 umfasst ein hochgezogenes und am schwenkbaren Teil 34 fixiertes unteres Sensorgehäuse 40A mit einer ersten halbsphärischen Kugelaufnahmekammer 48A in seinem oberen Bereich, in der der Empfänger 46 befestigt ist, sowie zum Abdecken des oberen Bereichs des unteren Sensorgehäuses 40A ein oberes Sensorgehäuse 40B, das eine zweite halbsphärische Kugelaufnahmekammer 48B besitzt, die auf die erste Kugelaufnahmekammer 48A passt, und in der der Sender 44 befestigt ist.
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Befindet sich die Kugel 42 an der oberen Seite des Empfängers 46, wird der Empfänger 46 die vom Sender 44 ausgesendeten Signale normalerweise nicht empfangen.
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Das Waschverfahren der Trommelwaschmaschine gemäß der vorliegenden Erfindung mit dem obigen Aufbau wird im Folgenden beschrieben.
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Nachdem die Wäsche in die Trommel 5 gelegt wurde, wird die Tür 9 geschlossen und die Waschmaschine beginnt zu arbeiten. Die Steuerung 21 ermittelt die Wäschemenge in der Trommel 5, um die Wassermenge, die Waschdauer, die Waschmittelmenge, die Spüldauer und die Wasserflussrate basierend auf der gemessenen Wäschemenge zu ermitteln.
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Die Steuerung 21 steuert die Wasserversorgung 15 basierend auf der gemessenen Wäschemenge für eine vorbestimmte Zeit, so dass der Waschtrog 4 mit dem zugeführten Waschwasser bis zu einem vorbestimmten Pegel gefüllt wird.
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Dann betreibt die Steuerung 21 zum Drehen der Trommel 5 den Motor 7 mit einer vorbestimmten Motordrehzahl die vorbestimmte Zeit lang, so dass der Schmutz der in der Trommel 5 aufgenommenen Wäsche durch die Wechselwirkung mit dem Wasser von dieser getrennt wird.
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Nachdem das Waschen beendet ist, wird das verschmutzte Waschwasser im Waschtrog 4 aus der Trommelwaschmaschine durch eine Absaugvorrichtung 20 abgesaugt.
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Während der Spüldurchlauf zum Entfernen der Blasen und des Waschmittels, das in der Wäsche verblieben ist, mehrere Male durchlaufen wird, werden die Wasserversorgung 15 und der Motor 7 basierend auf der gemessenen Wäschemenge wie im Waschdurchlauf gesteuert. Das verschmutzte Waschwasser mit den Blasen und dem Waschmittel wird aus der Trommelwaschmaschine über die Absaugvorrichtung 20 abgesaugt.
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Im Anschluss an den oben beschriebenen Spüldurchgang wird mehrmals ein Entwässerungsdurchlauf zum Entwässern der Wäsche mittels Zentrifugalkraft durchgeführt.
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Der Entwässerungsdurchlauf umfasst den Wäschemengenmessungsschritt zum Messen der Wäschemenge für eine Bestimmung der optimalen Entwässerungszeit oder Entwässerungsdrehzahl (min-1), den Exzentrizitätsmessungsschritt zum Messen der Exzentrizität für eine Entscheidung, ob ein Hauptentwässerungsschritt oder ein Wäscheentwirrungsschritt gestartet wird, und den Hauptentwässerungsschritt zum Steuern des Motors 7 bei hoher Geschwindigkeit nach dem Messen der Wäschemenge oder der Exzentrizität.
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Wenn der Waschdurchgang oder der Spüldurchgang beendet ist, wird, wie in 3 gezeigt, die Wäschemenge zweimal (Zeitabschnitt a) und die Exzentrizität ein oder mehrere Male gemessen (Zeitabschnitt b).
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Im Zeitabschnitt zum Messen der Wäschemenge (Zeitabschnitt a), wird der Motor beschleunigt, um eine erste vorbestimmte Drehzahl1 (min-11) zu erreichen und wenn die Drehgeschwindigkeit des Motors die erste vorbestimmte Drehzahl1 (min-11) erreicht, wird die erste vorbestimmte Drehzahl (min-11) gehalten und der Motor ausgeschaltet, um den Nennwert der Pulsweitenmodulation (PWM) bis zum Auslaufen der anfangs gehaltenen Geschwindigkeit sowie einen Überschussdrehwinkel nach dem Abschalten des Motors zu messen und um die Wäschemenge zu ermitteln.
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Während der Exzentrizitätsermittlung, zum Ermitteln der Exzentrizität (Zeitabschnitt b), wird der Motor beschleunigt, um eine zweite vorbestimmte Drehzahl2 (min-12), die größer als die erste vorbestimmte Drehzahl1 (min-11) ist, zu erreichen. Wenn dann die Drehgeschwindigkeit des Motors die zweite vorbestimmte Drehzahl2 (min-12) erreicht, wird die zweite vorbestimmte Drehzahl2 (min-12) gehalten und der Motor abgeschaltet. Auf diese Weise wird die Exzentrizität unter Zuhilfenahme der Drehzahlschwankung bestimmt.
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Wenn die Exzentrizität, die im Zeitabschnitt b ermittelt wurde, größer als ein vorbestimmter Wert ist, führt die herkömmliche Trommelwaschmaschine eine Wäscheentwirrung (Zeitabschnitt c) durch, um die Exzentrizität zu verringern und um danach erneut die Exzentrizitätsermittlung (Zeitabschnitt b') durchzuführen.
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Wenn andererseits die ermittelte Exzentrizität bei der ersten Exzentrizitätsermittlung (Zeitabschnitt b) oder nach der Wäscheentwirrung (Zeitabschnitt c) kleiner als der vorbestimmte Wert ist, aktiviert die Trommelwaschmaschine den Motor bei einer Drehzahl3 (min-13), die höher ist als die zweite vorbestimmte Drehzahl2 (min-12), um die Wäsche per Zentrifugalkraft bei hoher Geschwindigkeit zu entwässern.
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Die Hauptentwässerung (Zeitabschnitt d) umfasst eine geeignete Entwässerungszeit basierend auf der Wäschemenge, die innerhalb der Wäschemengenermittlung ermittelt wurde, oder auf der Entwässerungsdrehzahl (min-1).
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Wenn während des Betriebs der herkömmlichen Trommelwaschmaschine die aufgenommene Wäsche in der Trommel 5 sehr exzentrisch liegt, so dass die Feder 2 und der Dämpfer 3 zum Puffern des Waschtroges 4 beschädigt werden oder etwas von außen her einwirkt, vibriert der Waschtrog 4 mit dem vorbestimmten Wert.
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Der Waschtrog 4 vibriert mit hoher Amplitude und kollidiert dabei mit dem schwenkbaren Teil 34 des Detektors 30 für übermäßige Vibrationen. Der schwenkbare Teil 34 schwenkt durch den Aufprall, der durch die Kollision mit dem Waschtrog 4 verursacht wird, mit einer hohen Geschwindigkeit über einen Bereich, in welchen er mit dem festen Teil 32 verbunden ist.
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Da der Kugelsensor 36 dabei zusammen mit dem schwenkbaren Teil 34 schwingt, werden das Sensorgehäuse 40, der Sender 44 und der Empfänger 46 des Kugelsensors ebenfalls verschwenkt. Da die in der Kugelaufnahmekammer 48 aufgenommene Kugel 42 jedoch aufgrund ihrer eigenen Trägheit in der ursprünglichen Position bleibt, entfernt sich die Kugel 42 von der oberen Seite des Empfängers 46.
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Wenn der Empfänger 46 daher das Signal des Senders 44 empfängt und ein Detektionssignal zur Steuerung 21 ausgibt, empfängt die Steuerung 21 zur Bestimmung der übermäßigen Vibrationen das Detektionssignal des Senders 46 und gibt ein Antriebsstop-Signal aus, um die sich drehende Trommel 5 anzuhalten.
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Mit der herkömmlichen Trommelwaschmaschine und ihrem Waschverfahren werden jedoch die Exzentrizität des Waschtroges 4 sowie die Wäschemenge durch die Drehzahl (min-1) und der Drehwinkel des Motors 7 durch den Hallsensor 11 ermittelt. Da die Ermittlung der Exzentrizität durch den Hallsensor 11 sehr lang dauert, verlängert sich die Vorbereitungszeit der Entwässerung vor der Hauptentwässerung.
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Weil die Exzentrizitätsermittlung durch den Hallsensor 11 kein direktes Messverfahren der Vibrationen des Waschtroges 4 ist, können die Vibrationen und die Exzentrizität des Waschtroges 4 darüber hinaus nicht genau ermittelt werden.
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Da die Vibrationen des Waschtroges
4 durch den Detektor
30 für übermäßigen Vibrationen ermittelt werden, steigen außerdem die Kosten für den Detektor für übermäßige Vibrationen.
DE 31 53 272 C2 beschreibt ein Messverfahren zur Ermittlung der Stellgröße einer Auswuchtvorrichtung für Waschmaschinen. Aufgabe ist es ein Messverfahren bei einer Auswuchtvorrichtung für Waschtrommeln zu schaffen, mit dem eine stärkere Vibration der rotierenden Trommel verhindert werden kann und bei dem die Messgenauigkeit verbessert ist.
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DE 600 13 791 T3 zeigt ein Verfahren zur Detektion und zur Kontrolle einer dynamischen Umwucht in der Trommel einer Waschmaschine. Der Waschtrog ist horizontal eingebaut. Der Motor befindet sich unterhalb des Waschtrogs und die Antriebskraft des Motors wird über einen Riemen an die Rückseite des Waschtrogs übertragen.
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GB 2 073 257 A beschreibt eine Waschmaschine bzw. einen Trommeltrockner, bei dem der Waschtrog horizontal eingebaut ist. Ein Beschleunigungssensor ist im oberen Bereich der Rückseite des Waschtrogs angeordnet.
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Zusammenfassung der Erfindung
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Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Trommelwaschmaschine und ein Verfahren zum Betreiben derselben anzugeben, so dass Vibrationen des Waschtroges schnell und genau ermittelt und eine Ermittlung übermäßiger Vibrationen sowie eine Exzentrizitätsermittlung gleichzeitig ausgeführt werden. Die Aufgabe wird durch die Merkmale der unabhängigen Ansprüche 1 und 6 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen 2–5 und 7–12 angegeben.
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Dabei umfasst der Vibrationsdetektor ein Sensorgehäuse, das an der Rückseite des Waschtroges angebracht ist, eine gedruckte Leiterplatte, die im Sensorgehäuse befestigt ist und einen Beschleunigungssensor, der auf einer Seite der gedruckten Leiterplatte befestigt ist.
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Die gedruckte Leiterplatte und der Beschleunigungssensor sind eingegossen und im Sensorgehäuse befestigt.
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Vorzugsweise neigt sich der Waschtrog mit seiner Rückseite in einem Winkel nach unten.
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Der Vibrationsdetektor ist auf der Rückseite des Waschtroges im unteren Bereich eingebaut.
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Die Trommelwaschmaschine umfasst ferner eine Heizung, die an der unteren Seite des Waschtroges eingebaut ist, und der Vibrationsdetektor ist diagonal an der Rückseite des Waschtroges eingebaut.
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Das Verfahren umfasst ferner einen Exzentrizitätsermittlungsschritt der Wäsche aus der Variation der ermittelten Vibrationen.
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Vorzugsweise umfasst das Verfahren ferner einen Drehrichtungswechselschritt einer Trommel von rechts nach links, so dass die Wäsche entwirrt wird, wenn die Variation der durch den Vibrationsdetektor ermittelten Vibrationen größer als ein vorbestimmter Wert ist.
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Darüber hinaus werden der Entwirrungsschritt und der Exzentrizitätsermittlungsschritt abwechselnd durchgeführt.
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Kurze Beschreibung der Zeichnungen
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Die angefügten Zeichnungen, auf die Bezug genommen wird, um ein weiteres Verständnis der Erfindung zu ermöglichen, stellen einen Teil dieser Anmeldung dar, illustrieren Ausführungsform(en) der Erfindung und zusammen mit der Beschreibung dienen sie dazu, das Prinzip der Erfindung zu erklären. In den Zeichnungen:
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zeigt 1 eine Querschnittsansicht mit der inneren Struktur einer herkömmlichen Trommelwaschmaschine;
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zeigt 2 eine Querschnittsansicht mit einem Kugelsensor aus 1;
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zeigt 3 eine grafische Illustration der Motordrehzahl (min-1) während eines Entwässerungsdurchlaufs der herkömmlichen Trommelwaschmaschine;
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zeigt 4 eine Querschnittsansicht mit der inneren Struktur einer Trommelwaschmaschine gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
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zeigt 5 eine Rückansicht der Trommelwaschmaschine gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
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zeigt 6 eine perspektivische Ansicht eines Vibrationsdetektors der Trommelwaschmaschine gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
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zeigt 7 eine Querschnittsansicht mit einem schematisch dargestellten diagonalen Lastzustand; und
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zeigt 8 ein Ablaufdiagramm eines schematisch dargestellten Waschverfahrens der Trommelwaschmaschine gemäß der bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
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Detaillierte Beschreibung der Erfindung
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Nachfolgend wird im Einzelnen auf die bevorzugten Ausführungsformen der Trommelwaschmaschine der vorliegenden Erfindung Bezug genommen, die in den angefügten Zeichnungen illustriert sind. In der Beschreibung werden gleiche Bezugszeichen für dieselben oder ähnliche Teile in den Zeichnungen verwendet, so dass auf eine wiederholte Beschreibung verzichtet werden kann.
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4 zeigt eine Querschnittsansicht mit der inneren Struktur einer Trommelwaschmaschine gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, 5 zeigt eine Rückansicht der Trommelwaschmaschine gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, 6 zeigt eine perspektivische Ansicht eines Vibrationsdetektors der Trommelwaschmaschine gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, und 7 zeigt eine Querschnittsansicht mit einem schematisch dargestellten diagonalen Lastzustand.
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Die Trommelwaschmaschine gemäß der bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung umfasst, wie in den 4–6 gezeigt, ein Gehäuse 52, das eine Außenansicht bildet, einen horizontal im Gehäuse 52 eingebauten Waschtrog 58, der durch eine Feder 54 sowie einen Dämpfer 56 gepuffert ist, eine drehbar im Waschtrog 58 angeordnete Trommel 60, die eine Vielzahl von Wasserlöchern 60A auf ihrem Außenumfang besitzt, einen auf einer Innenwand der Trommel 60 eingebauten Nocken 62, um die Wäsche zu einer vorbestimmten Höhe anzuheben, so dass die Wäsche durch die Gravitation herunterfällt, einen Motor 64, der auf der Rückseite des Waschtroges 58 befestigt ist, so dass die Rotationskraft auf die Trommel 60 übertragen wird, eine auf der Vorderseite des Gehäuses 52 befestigte Gehäuseabdeckung 66, die einen Wäscheeingang 66A besitzt, eine in der oberen Seite der Gehäuseabdeckung 66 angeordnete Steuertafel 70, um den Betrieb der Trommelwaschmaschine anzuzeigen und um die Trommelwaschmaschine zu steuern, und einen auf der Rückseite des Waschtroges 58 befestigten Vibrationsdetektor 100, um die Vibrationen des Waschtroges 58 direkt zu messen.
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Eine Abdeckplatte 72 ist oben auf dem Gehäuse 52 befestigt. Eine Wasserversorgung 78 ist auf der unteren Seite der Abdeckplatte 72 eingebaut, um den Waschtrog 58 aus einer externen Wasserquelle mit Wasser zu versorgen, und umfasst einen Wasserschlauch 74 und ein Wasserventil 76. Eine Waschmittelversorgung 80 zum Zuführen von Waschmittel in den Waschtrog 58 zusammen mit Wasser ist auf dem Wasserversorgungskanal der Wasserversorgung 78 angeordnet.
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Auf der unteren Seite des Waschtroges 58 ist eine Absaugvorrichtung 88 mit einem Absaugschlauch 82, einer Absaugpumpe 84 und einem Absaugbalg 86 eingebaut, um das benutzte Waschwasser während des Waschdurchgangs und des Spüldurchgangs nach außen abzusaugen.
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Eine Steuerung 90 ist auf der inneren Oberfläche des Gehäuses 52 eingebaut und mit der Steuertafel 70 verbunden, um die Trommelwaschmaschine zu steuern.
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Mit anderen Worten, ist die Steuerung 90 auf der oberen oder unteren Oberfläche des Gehäuses 52 installiert, so sollte Platz für ihre Installation sowie die Verbindung zu anderen Komponenten vorgesehen werden.
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Eine Drehwelle 64A des Motors 64 durchdringt den Waschtrog 58 und verbindet ihn mit der Trommel 60. Auf einer Seite des Motors 64 ist ein Hallsensor 92 angeordnet, um die Drehzahl (min-1) oder den Rotationswinkel des Motors 64 zu messen.
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Dabei umfasst der Vibrationsdetektor 100 ein Sensorgehäuse 102, das an einer Rückseite des Waschtroges 58 angebracht ist, eine gedruckte Leiterplatte (PCB) 104, die in das Sensorgehäuse eingebaut ist und einen Beschleunigungssensor 106, der auf einer Seite der PCB 104 befestigt ist.
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Das Sensorgehäuse 102 besitzt eine einseitig geöffnete Kastenform und einen Flansch 108 mit Befestigungslöchern 108A, die in seinen lateralen Seiten ausbildet sind, um ihn am Waschtrog 58 durch Befestigungsglieder 110 zu befestigen.
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Dabei ist ein Beschleunigungssensor 106 zum Ermitteln einer dynamischen Kraft wie Beschleunigung, Vibration, Aufprall oder ähnliches vorgesehen, der ständig die Bewegung eines zu beobachtenden Objektes, wie zum Beispiel den Waschtrog 58, ermittelt.
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Oder anders gesagt, wenn dem Beschleunigungssensor 106 ein Gleichstrom zugeführt wird und der Waschtrog 58 vibriert, gibt der Beschleunigungssensor 106 einen Wechselstrom mit einer spezifischen Wellenform basierend auf der Richtung und der Amplitude der Vibrationen des Waschtroges 58 aus.
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Daher empfängt und analysiert die Steuerung 90 die Wellenform des Wechselstroms, der vom Beschleunigungssensor 106 ausgegeben wurde, so dass der Vibrationszustand des Waschtroges 58 bestimmt wird.
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Die PCB 104 ist auf dem Boden des Sensorgehäuses 102 angeordnet und umfasst eine elektrische Schaltung zum Ermitteln der Vibrationen des Waschtroges 58 mit dem Beschleunigungssensor 106. Auf der PCB 104 sind verschiedene Komponenten befestigt.
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Die PCB 104 und der Beschleunigungssensor 106 sind zum Einguss mit Kunstharz nach dem Einbau in das Sensorgehäuse 102 ausgebildet, damit kein Waschwasser in sie eindringt.
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Speziell wenn der Waschtrog 58 schräg zur Rückseite des Gehäuses 52 in einem vorbestimmten Winkel zum Gehäuse 52 eingebaut ist, wird der Vibrationsdetektor 100 auf der unteren Hinterseite des Waschtroges 58 angebracht, also an einer Stelle, an der die Vibrationen des Waschtroges 58 am stärksten sind.
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Mit anderen Worten darf der Vibrationsdetektor nicht an der Stelle eingebaut werden, an der der Motor eingebaut ist, damit die Messgenauigkeit durch während des Motorbetriebs erzeugtes Rauschen nicht beeinträchtigt wird.
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Wenn sich die Trommel 60 im Einzelnen bei einer niedrigen Drehzahl (min-1) (ungefähr 400 min–1) im diagonalen Lastzustand wie in 7 gezeigt dreht, ist es sehr schwierig, die Vibrationen zu ermitteln.
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Aber selbst wenn sich die Trommel 60 bei einer niedrigen Drehzahl (min-1) dreht, und wenn der Waschtrog 58 in einem Winkel geneigt ist, wurde durch Experimente herausgefunden, dass es sinnvoll ist, die Vibrationen an der unteren Seite des Waschtroges 58 zu messen.
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Ferner bildet die elektrische Verbindung zwischen dem Vibrationsdetektor 100 und der Steuerung 90, die mit einem langen Kabel hergestellt wird, eine für elektrisches Rauschen anfällige Struktur. Um dieses Problem zu lösen, ist es am besten, den Vibrationsdetektor auf der Hinterseite unten des Waschtroges 58 in einer leicht diagonalen Richtung einzubauen.
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Wenn ferner, wie in 5 gezeigt, eine Heizung 95 auf der unteren Seite des Waschtroges 58 installiert ist, ist es vorzuziehen, den Vibrationsdetektor 100 auf der Hinterseite unten des Waschtroges in einer leicht diagonalen Richtung einzubauen, um die Heizung zu meiden.
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Wenn somit der Vibrationsdetektor 100 unten auf der Hinterseite des Waschtroges 58 eingebaut wird, wird der Vibrationsdetektor 100 an einem Platz in der Nähe der Steuerung 90 verdrahtet. Das ist somit vorteilhaft für die Verdrahtung, und das Rauschen durch die lange Verdrahtung und durch den Motor 64 wird vermieden. Darüber hinaus ist es einfach, Platz für den Einbau und für die Wartung des Vibrationsdetektors 100 bereit zu stellen.
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Der Vibrationsdetektor 100 ist unten auf der Rückseite des Waschtroges 100 eingebaut, so dass der Beschleunigungssensor 106 parallel zum Boden steht.
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Wie bereits erwähnt, ist der Beschleunigungssensor 106 parallel zum Boden stehend eingebaut und eine Bezugsachse für den Beschleunigungssensor 106 wird vorzugsweise für die vertikale Vibration und die seitliche Vibration des Waschtroges 58 bestimmt, so dass der Aufwand der Vibrationsanalyse des Waschtroges 58 durch die Steuerung 90 verringert wird.
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Mit anderen Worten kann man sagen dass dann, wenn der Beschleunigungssensor 106 parallel zum Boden steht, sich die Bezugsachse des Beschleunigungssensors 106 hinsichtlich der vertikalen Vibration und der seitlichen Vibration einfach bestimmen läßt, so dass der Aufwand zur Durchführung der Vibrationsanalyse des Waschtroges 58 durch die Steuerung 90 gering bleibt.
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Das Waschverfahren der oben gezeigten Trommelwaschmaschine wird wie folgt beschrieben.
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8 zeigt ein Ablaufdiagramm mit einem schematisch dargestellten Verfahren zum Betreiben der Trommelwaschmaschine gemäß der bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
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Wenn die Wäsche zuerst in die Trommel 60 gelegt, die Tür 68 geschlossen und die Trommelwaschmaschine eingestellt ist, ermittelt die Steuerung 90 die Wäschemenge, um den benötigten Wasserpegel sowie Waschdauer, Waschmittelmenge, Spüldauer und Wasserfluss und ähnliche für den Wasserpegel benötigte Größen zu bestimmen.
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Mit anderen Worten steuert die Steuerung 90 die Wasserversorgung 78 gemäß der ermittelten Wäschemenge für eine vorbestimmte Zeit und das zugeführte Waschwasser wird in den Waschtrog 58 bis zu einem vorbestimmten Pegel gefüllt.
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Danach wird der Motor 64 bei einer vorbestimmten Drehzahl (min-1) für eine vorbestimmte Zeit durch die Steuerung 90 betrieben, und wenn der Motor 64 die Trommel 60 dreht, wird die in der Trommel 60 aufgenommene Wäsche durch Trennen der Verunreinigungen von der Wäsche über die Wechselwirkung mit dem Waschwasser gewaschen.
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Wenn der Waschdurchlauf beendet ist, wird das verunreinigte Wasser aus dem Waschtrog 58 der Trommelwaschmaschine durch die Absaugvorrichtung 88 abgesaugt.
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Danach führt die Trommelwaschmaschine den Spüldurchlauf zum Entfernen von verbleibenden Blasen und Waschmittel in der Wäsche mehrere Male durch. Wie beim Waschdurchgang, werden die Wasserversorgung 78 und der Motor 64 basierend auf der ermittelten Wäschemenge betrieben und das verunreinigte Wasser mit Blasen und Waschmittel wird aus der Trommelwaschmaschine durch die Absaugvorrichtung 88 abgesaugt (S1).
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Während des Waschdurchgangs und des Spüldurchgangs ermittelt der Vibrationsdetektor 100, der unten auf der Hinterseite des Waschtroges 58 eingebaut ist, die Vibrationen des Waschtrogs 58, und die ermittelten Vibrationen des Vibrationsdetektors 100 werden zur Steuerung 90 übertragen (S2).
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Danach vergleicht die Steuerung 90 die ermittelten Vibrationen des Vibrationsdetektors 100 mit einem ersten vorbestimmten Wert, um zu bestimmen, ob der Waschtrog 58 übermäßig vibriert, oder nicht (S3).
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Der erste vorbestimmte Wert ist ein Minimalwert der ermittelten Vibrationen, der vom Vibrationsdetektor während übermäßigen Vibrationen des Waschtroges 58 bei der Konzeption durch Experimente ermittelt wurde, und er ist in der Steuerung 90 hinterlegt.
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Wenn der durch den Vibrationsdetektor 100 ermittelte Vibrationswert größer als der erste vorbestimmte Wert ist, registriert die Steuerung 90, dass der Waschtrog 58 übermäßig vibriert und unterbricht die elektrische Stromzufuhr zum Motor 64.
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Wenn andererseits der durch den Vibrationsdetektor 100 ermittelte Vibrationswert kleiner als der vorbestimmte erste Wert ist, bestimmt die Steuerung 90, dass der Waschtrog 58 normal vibriert und führt das Programm nach dem Waschdurchlauf oder dem Spüldurchlauf weiter fort.
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Die Trommelwaschmaschine startet, nachdem der Spüldurchlauf mehrere Male durchgeführt wurde, den Entwässerungsdurchlauf zum Entwässern der Wäsche durch Zentrifugalkraft (S4).
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Der Entwässerungsdurchlauf umfasst den Wäschemengenermittlungsschritt mit dem Ermitteln der Wäschemenge zum Bestimmen der optimalen Entwässerungszeit oder der optimalen Entwässerungsdrehzahl (min-1), den Exzentrizitätsermittlungsschritt mit dem Ermitteln der Exzentrizität zum Bestimmen, ob eine Hauptentwässerung oder eine Wäscheentwirrung zu starten ist, und den Hauptentwässerungsschritt mit dem Steuern des Motors 64 bei einer hohen Geschwindigkeit, nach dem Ermitteln der Wäschemenge oder der Exzentrizität.
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Nachstehend wird der Entwässerungsdurchlauf mit Bezug auf die 3 wie folgt beschrieben.
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Wenn der Waschdurchlauf oder der Spüldurchlauf fertig ist, wird die Wäschemenge zweimal (Zeitabschnitt a) bestimmt und die Exzentrizität wird ein oder mehrere Male (Zeitabschnitt b) bestimmt.
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Da die Mengenermittlung (Zeitabschnitt a) genauso wie das herkömmliche Verfahren durchgeführt wird, wird auf ihre detaillierte Beschreibung verzichtet (siehe S5).
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Der Motor wird während der Exzentrizitätsermittlung zum Ermitteln der Exzentrizität (Zeitabschnitt b) bis zum Erreichen einer zweiten vorbestimmten Drehzahl (min-12) beschleunigt, die größer ist, als die erste vorbestimmte Drehzahl (min-11). Wenn die Drehzahl des Motors die zweite vorbestimmte Drehzahl (min-12) erreicht, wird die zweite vorbestimmte Drehzahl (min-12) gehalten und der Motor wird ausgeschalten, um die Exzentrizität unter Heranziehung der Variation der Vibrationen des Waschtroges 58, die durch den Vibrationsdetektor 100 ermittelt wurden, zu ermitteln (S6 und S7).
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Mit anderen Worten berechnet die Steuerung die Variation des ermittelten Vibrationswerts aus dem Wert der durch den Vibrationsdetektor 100 detektierten Vibrationen und vergleicht die berechnete Variation des detektierten Wertes der Vibrationen mit dem zweiten vorbestimmten Wert, um zu bestimmen, ob sich der Waschtrog 58 exzentrisch dreht oder nicht.
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Daher bestimmt die Trommelwaschmaschine die Exzentrizität direkt aus der Variation der Vibration des Waschtroges 58, die durch den Vibrationsdetektor 100 ermittelt wurde.
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Der zweite vorbestimmte Wert ist ein Minimalwert der ermittelten Vibrationen, die zur Resonanzvermeidung des Waschtroges 58 nach dem Start des Hauptentwässerungsdurchlaufs der Trommelwaschmaschine gemessen wurden und basiert wie der erste vorbestimmte Wert auf Experimenten aus der Konzeption und ist zur Hinterlegung in der Steuerung 90 vorgesehen.
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Wenn die Variation der während der Exzentrizitätsmessung (Zeitabschnitt b) ermittelten Vibration größer als der zweite vorbestimmte Wert ist, führt die Steuerung 90 eine Wäscheentwirrung (Zeitabschnitt c) durch, um die Exzentrizität zu beseitigen, und sie führt die Exzentrizitätsermittlung (Zeitabschnitt b') durch, wenn die Wäscheentwirrung beendet ist (S10).
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Wenn andererseits die während der anfänglichen Exzentrizitätsermittlung (Zeitabschnitt b) oder nach der Wäscheentwirrung (Zeitabschnitt c) ermittelte Exzentrizität kleiner als der vorbestimmte Wert ist, aktiviert die Trommelwaschmaschine den Motor bei einer Drehzahl (min-13), die höher ist, als die zweite vorbestimmte Drehzahl (min-12), um die Wäsche mit Zentrifugalkraft bei hoher Geschwindigkeit zu entwässern.
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Die Hauptentwässerung (Zeitabschnitt d) umfasst eine geeignete Entwässerungszeit im Zusammenhang mit der Wäschemenge, die während der Wäschemengenermittlung ermittelt wurde oder die Entwässerungsdrehzahl (min-1).
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Da daher der Vibrationsdetektor 100 die übermäßigen Vibrationen des Waschtroges 58 und die Exzentrizität während der Entwässerung und die Vibration des Waschtroges 58 direkt ermitteln kann, ist die Verlässlichkeit der Werte garantiert.
